IRQ, DMA e I/O ports

Señales de control en el bus de comunicación

Concepto de interrupciones

Llamamos interrupciones de hardware a cambios de estado en determinadas señales de control provocadas por dispositivos internos o externos. Estos cambios provocarán interrupciones en la ejecución del programa corriente y obligarán al procesador a ejecutar las rutinas de programa asociadas.

(interrupciones de software)

Llamamos interrupciones de software a determinados programas o rutinas (BIOS, S.Op. etc.) que operan con el hardware del sistema. Decimos entonces que una interrupción es un cambio en el programa en ejecución debido a un cambio en el hardware

Uso de las interrupciones

Las interrupciones pueden ser enmascarables ó no enmascarables (NMI). Si se activa la interrupción no enmascarable NMI (asignada al refresco de memoria, errores de adaptadores y paridad) se ejecutarán obligatoriamente las rutinas asociadas. Esto se debe a la importancia de los recursos a los que está asociado.

Para el resto de las IRQ, (enmascarables de 0 a 15) se puede mediante programación adecuada, evitar la ejecución de las ruinas asociadas. (P. Ej., se puede evitar que el teclado detenga la ejecución de un programa).

Puesto que podrían llegar a activarse varias interrupciones al mismo tiempo, existe un orden de prioridad siendo IRQ 0 la de mayor prioridad. Pueden haber varios dispositivos compartiendo una misma línea de interrupción pero podrá ser usada solo por un periférico a la vez. Cuando varios dispositivos comparten una sola línea de IRQ, decimos que estamos frente a un conflicto

de hardware. Por esta razón se aconseja un dispositivo para cada línea de IRQ. Las rutinas de interrupción se pueden encontrar por ejemplo en la BIOS, el sistema operativo o también hechas por el usuario. Es una facilidad que permite ahorrar tiempo de programación cuando el programa interacciona con los periféricos del sistema.

Tabla de aplicación

NMI Paridad, ref. de memoria, errores de adaptadores

IRQ0 Canal 0 de circuito Timer 8253

IRQ1 Teclado

IRQ2 Cascada

IRQ3 COM2, COM4

IRQ4 COM1, COM3

IRQ5 LPT2 (Segunda salida de impresora)

IRQ6 Controlador de disqueteras

IRQ7 LPT1 (Primera salida de impresora)

IRQ8 Reloj real /Calendario

IRQ9 Redireccion a IRQ2 Cascada

IRQ10 Libre

IRQ11 Libre

IRQ12 Dispositivo puntero tipo PS/2

IRQ13 Coprocesador matemático

IRQ14 Controlador de disco rígido IDE Primario

IRQ15 Controlador de disco rígido IDE Secundario

Controlador D.M.A. (Placas I.S.A / E.I.S.A / Mcanal)

El controlador de acceso directo a memoria me brinda la facilidad de acceder directamente a la memoria central desde un periférico. El acceso D.M.A. reduce el tiempo de uso del procesador, acelera las transferencias de datos en la memoria y aumenta el rendimiento general. En un principio las transferencias DMA eran de 8 bits pero luego con controladores más potentes se llegó a 32 bits. Hay 8 canales DMA disponibles en un PC compatible siendo el 0 el de mayor prioridad.

Al igual que las IRQ, decimos que hay un conflicto de hardware si hay dos o más adaptadores diferentes usando el mismo canal DMA.

Tabla de aplicación

Canal 0 (8 bits) Refresco de memoria

Canal 1 (8 bits) Libre o SDLC

Canal 2 (8 bits) Controlador de disquetera

Canal 3 (8 bits) PCXT CTRL. disco, AT libre

Canal 4 (16 bits) Cascada DMA1 a DMA2

Canal 5 (16 bits ) libre

Canal 6 (16 bits ) libre

Canal 7 (16 bits ) libre

Puertos internos, Puertos ES o Puertos IO

Estos puertos son accedidos directamente por el software ( instrucciones in - out) y permiten comunicar al procesador con los periféricos conectados al bus (ISA, PCI, EISA, MCanal). En una computadora personal hay 1024 puertos desde 0000H hasta 03FFH que sirven para controlar todos los dispositivos conectados. Cada adaptador conectado al canal usar un rango de entrada salida. Esto se debe a que en general un adaptador se compone de varios dispositivos internos que usan distintas direcciones de E/S y se pueden programar en distintas modalidades de trabajo. Como consecuencia no podemos tener

dos adaptadores conectados al canal (ISA, EISA, PCI, MCANAL) que están usando el mismo rango de entrada/salida porque provocarán un conflicto de hardware.

Tabla de aplicación

2E8 - 2EF Puerto serie COM4

2F8 - 2FF Puerto serie COM2

3E8 - 3EF Puerto serie COM3

3F8 - 3FF Puerto serie COM1

278 - 27F Puerto de impresora LPT2

378 - 37F Puerto de impresora LPT1

3F0 - 3F7 Controlador de disquetes

1F0 - 1F7 Controlador de discos primario drive 0

3F6 - 3F6 Controlador de discos primario drive 1

170 - 177 Controlador de discos secundario drive 0

376 - 377 Controlador de discos secundario drive 1

Revisión y configuración de IRQ, E/S, DMA y Memoria de intercambio en Win 9x

Para visualizar los dispositivos instalados en el equipo y los recursos que usan del sistema, se debe usar el administrador de dispositivos del panel de control. Para acceder al mismo debe entrar por INICIO -> CONFIGURACION -> PANEL DE CONTROL -> SISTEMA o Botón derecho del ratón sobre MI PC -> PROPIEDADES -> ADMINISTRADOR DE DISPOSITIVOS. Para ver la configuración de alguno de los dispositivos de la lista, selecciónelo con el ratón y luego seleccione propiedades. Podrá ver el estado general del dispositivo, deshabilitarlo parcial o completamente, así como los detalles del controlador asociado (podrá actualizarlo aquí) y revisar o configurar los recursos que utiliza. Además podrá imprimir toda la configuración del PC, sus drivers e información relativa al sistema operativo. Es recomendable por lo menos imprimir una vez esta información. Luego para ver todos los recursos que están ocupados en el PC debe dar doble - clic sobre el PC que es la raíz del sistema y podrá ver las propiedades del PC en donde se muestran ordenados los recursos por IRQ, DMA, Entrada / salida ( ES ) y Memoria. Podrá además reservar recursos para que el sistema operativo no permita que esos recursos queden disponibles para otros dispositivos. Recuerde que antes de instalar un adaptador en el PC, debe revisar en estos lugares la configuración existente. Es aconsejable imprimir la configuración por lo menos una vez. Si algo falla, sabrá como estaba antes de la instalación y entonces será más fácil recuperar el sistema. Para visualizar los recursos de entrada/salida (E/S) que usa el sistema, se debe hacer con doble clic sobre el ítem Entrada / Salida E/S.